Speichertechnologien, insbesondere Power-to-Gas, spielen eine zentrale Rolle beim Umbau der Energiesysteme. Ein Einblick.
(Abb. E.on) Je mehr volatile regenerative Energien erzeugt werden, desto mehr muss gespeichert werden. Daher arbeiten Forscher und Ingenieure an der Weiterentwicklung möglichst kostengünstiger und effizienter Speichertechniken. Eine Möglichkeit ist die elektrolytische Umwandlung von zum Beispiel Windstrom in Wasserstoff oder Methan. In diesem Segment engagieren sich beispielsweise der Autohersteller Audi, Werlte, die Enertrag AG, Dauerthal, Siemens, Mainz, E.on, Hamburg-Reitbrook und die GP Joule, Reußenköge.
GP Joule beispielsweise hat das Konzept eines Stromlückenfüllers entwickelt, bei dem überschüssiger regenerativer Strom mit PEM-Elektrolyse-Stacks in Wasserstoff gewandelt und zwischengespeichert werden kann. Bei Bedarf kann der Wasserstoff in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) wieder rückverstromt werden. Der Vorteil eines BHKWs liegt darin, dass die Abwärme aus der Wasserstoffproduktion mitgenutzt werden kann und sich somit ein sehr hoher Gesamtwirkungsgrad von über 95 % ergeben kann.
Während mittelständische Unternehmen wie GP Joule einen dezentralen kleinteiligeren Ansatz praktizieren, zielen E.on und Siemens auf den Leistungsbereich über 1 MW. So besteht das bislang größte am Markt verfügbare PEM-Elektrolyse-System „Silyzer“ von Siemens aus Zellstapeln mit 1,25 MW, ist modular und kann zu einem Elektrolyse-Verbund von 20 MW und mehr kombiniert werden. Mit einer Betriebsdauer über 80.000 h ist der Silyzer eines der ersten industriell einsetzbaren PEM-Systeme.
Auch E.on setzt auf Elektrolyse im großen Maßstab. Im Herbst 2015 nahm die E.on-Tochter HanseWerk bei Hamburg einen Elektrolyseur in Betrieb, der Strom in Wasserstoff umwandelt und diesen ins Erdgasnetz einspeist. Dort kann er für die Wärmeproduktion, als Antriebsstoff für Pkws und Busse oder für stoffliche Zwecke in der Industrie eingesetzt werden. Der Wirkungsgrad für die Umwandlung von Strom in Wasserstoff liegt nach Angaben von E.on derzeit bei 72 %.
Die Herausforderung aller Speicher-Varianten liegt darin, die Kosten zu senken, um wirtschaftlich zu sein. Um dies zu erreichen, wird es wichtig sein, die Vorteile eines Zusammenwachsens der Sektoren Mobilität, Wärme, Strom und sogar Industrie frühzeitig zu nutzen. Dafür müssen allerdings die Energiespeicher der Zukunft, ob nun Elektrolyseure oder elektrochemische Speicher wie sie beispielweise von der Saft S.A. produziert werden, barrierefrei am Regelenergiemarkt partizipieren können. Dass die Speicherthematik seitens der Politik Priorität genießt, wird auch am Förderprogramm „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“ (SINTEG) deutlich. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) stellt 230 Mio. € bereit, um in fünf Modellregionen neue Ansätze für einen sicheren Netzbetrieb bei hohen Anteilen fluktuierender Stromerzeugung aus Wind, Biogas und Sonnenenergie zu entwickeln. Welche Dynamik in der schnell wachsenden Speicher-Branche steckt, zeigen auch rund 300 Aussteller auf der Energy im Rahmen der Hannover Messe (25. bis 29. April).
Artikelnummer: cci39848
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